[發明專利]MEMS麥克風及其制作方法

有效

• 申請號: 202110728000.3
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113365197B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 周宗燐;卓彥萱;邱冠勛;王喆
• 申請（專利權）人: 歌爾微電子股份有限公司
• 主分類號: H04R19/04
• 分類號: H04R19/04;H04R19/00;H04R31/00;B81C1/00;B81B7/02
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 張娓娓;袁文婷

1.一種MEMS麥克風，包括由外殼和基板形成的封裝結構，在所述封裝結構內設置有MEMS芯片，所述MEMS芯片包括基底、設置在所述基底上的振膜、背極，其特征在于，

所述基底包括連接柱和位于所述連接柱內部的中央柱，所述連接柱與所述中央柱在所述基底上形成背洞，其中，

在位于所述中央柱上方位置的振膜上設置有通孔，所述通孔用于釋放所述振膜的中間區域的拘束；

在所述背極上設置有用于限位所述振膜向上運動的限位件，所述中央柱用于限位所述振膜向下運動的范圍，所述限位件與所述中央柱共同限位所述振膜在外部聲壓的作用下的位移量。

2.如權利要求1所述的MEMS麥克風，其特征在于，

所述MEMS芯片還包括熱氧化層，其中，

所述熱氧化層設置在所述基底上，所述振膜設置在所述熱氧化層上。

3.如權利要求1所述的MEMS麥克風，其特征在于，

所述MEMS芯片還包括犧牲層，其中，

所述犧牲層設置在所述振膜與所述背極之間，所述振膜與所述背極作為形成可變電容器的電極板。

4.如權利要求1所述的MEMS麥克風，其特征在于，

在所述背極上設置有金屬層，其中，

所述金屬層作為所述背極的電極板。

5.如權利要求4所述的MEMS麥克風，其特征在于，

所述金屬層為鉻金屬層或者金金屬層。

6.如權利要求1所述的MEMS麥克風，其特征在于，

所述背洞為環形背洞或者扇型背洞；

所述通孔為環形通孔。

7.如權利要求1所述的MEMS麥克風，其特征在于，

在與所述振膜上相對應的所述基板上設置有與外部相連通的聲孔，所述聲孔與所述背洞相連通；其中，

所述聲孔用于將外部聲壓傳遞到所述封裝結構內部的振膜上，使所述振膜產生振動。

8.一種MEMS麥克風的制作方法，其特征在于，包括：

對基底進行熱氧化，使所述基底與氧化劑發生反應形成熱氧化層;

在所述熱氧化層沉積多晶硅作為振膜，并在所述振膜刻蝕出通孔，其中，所述通孔用于限位位于釋放所述振膜的中間區域的拘束；

在所述振膜上沉積聚乙烯氧化物作為犧牲層；

在所述犧牲層上沉積氮化硅作為第一絕緣層，并在所述第一絕緣層上刻蝕第一凹槽；

在所述第一絕緣層上沉積多晶硅作為背極，沉積在所述第一凹槽的多晶硅形成限位件，所述限位件用于限位所述振膜向上運動的范圍；

在所述背極上沉積氮化硅作為第二絕緣層，并對所述第二絕緣層進行刻蝕，刻蝕形成的凹槽延伸至所述背極；

在形成的凹槽中設置金屬層，所述金屬層為所述背極的電極板；

對所述基底進行刻蝕，并且與所述振膜的中間區域相對應的位置形成中央柱，使得所述基底形成背洞；

其中，所述中央柱用于限位振膜向下運動的范圍，所述中央柱與所述限位柱共同限位所述振膜在外部聲壓的作用下的位移量。

9.如權利要求8所述的MEMS麥克風的制作方法，其特征在于，

所述金屬層通過濺射方式形成。

10.如權利要求8所述的MEMS麥克風的制作方法，其特征在于，

對所述背極進行刻蝕形成深度凹槽，所述深度凹槽延伸至所述振膜。